李嘉 黃聰 陳思遠(yuǎn) 高俊甫

摘 要：為探究超高性能輕型組合橋面 UHPC-瀝青面層黏層材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，采用伺 服液壓系統(tǒng) UTM-30對(duì)UHPC-SMA 界面施加動(dòng)態(tài)剪切荷載，通過5℃、15℃、25℃、35℃、45℃、60℃六種溫度和0.1Hz、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hz、25Hz 六種加載頻率下動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)，獲得熱熔型改性環(huán)氧樹脂 202、高黏高彈改性瀝青 PG100兩種典型黏層材料的動(dòng)態(tài)剪切模量和相位角的變化規(guī)律;基于時(shí)間-溫度等效原理和Sigmoidal 函數(shù)，采用最小二乘法擬合得到動(dòng)態(tài)模量主曲線和相位角主曲線.試驗(yàn)研究表明：動(dòng)態(tài)模量隨著溫度的升高而減小，隨著頻率的增加而變大;而相位角卻隨著溫度的升高而變大，隨著頻率的增加而減小;黏層材料具有黏彈性 材料動(dòng)力響應(yīng)特征.在相同溫度、相同頻率下，樹脂 202的動(dòng)態(tài)模量明顯大于瀝青 PG100，其相位角明顯小于瀝青 PG100，且隨著溫度的升高這種現(xiàn)象更明顯;60℃時(shí)，樹脂 202動(dòng)態(tài)模量仍大于1.13MPa，而瀝青 PG100僅為0.15mPa 左右;樹脂 202比瀝青 PG100具備更好的抗剪性 能.UHPC-瀝青面層黏層最不利工況為高溫與低頻，與25℃、25Hz（相當(dāng)于120km/h）相比，60℃、5Hz（相當(dāng)于30km/h）條件下，樹脂 202、瀝青 PG100的動(dòng)態(tài)剪切模量分別下降34.9%、88.8 %.樹脂 202、瀝青 PG100動(dòng)態(tài)模量主曲線擬合優(yōu)度R2分別為0.993、0.996，相位角主曲線擬合優(yōu)度R2分別為0.978、0.989，回歸方程的擬合度優(yōu)良.通過動(dòng)態(tài)性能主曲線，不僅可以獲得高頻率和長時(shí)間下的材料特征，同時(shí)也可以預(yù)測黏層材料的壽命和長期使用性能.

關(guān)鍵詞：橋梁工程;主曲線;剪切試驗(yàn);動(dòng)態(tài)模量;相位角;黏層;超高性能混凝土中圖分類號(hào)：U433.33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Dynamic Shear Performances of Adhesive Layer between UHPC and Asphalt Surface

LI Jia1，2?，HUANG Cong1，3，CHEN Siyuan1，GAO Junfu1

（1.College of Civil Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China;

2.Key Laboratory for Wind and Bridge Engineering of Hunan Province（Hunan University），Changsha 410082，China;

3.Guangxi Transportation Research & Consulting Co，Ltd，Nanning 530000，China）

Abstract：In order to explore the dynamic mechanical properties of the adhesive layer between UHPC and as-phalt surface for ultra-high performance lightweight composite bridge deck，the servo-hydraulic system UTM-30was used for dynamic shear loading on the UHPC-SMA interface.On the conditions of temperature 5℃，15℃，25℃，35℃，45℃，60℃ and frequency0.1Hz，0.5Hz，1Hz，5Hz，10Hz，25Hz，dynamic shear tests were car-ried out.The variation laws of dynamic shear modulus and phase angle were obtained for two typical adhesive materi-als，i.e.hot-melt modified epoxy 202 and high adhesion elastomer modified asphalt PG100.Based on the time-temperature equivalence principle and Sigmoidal function，the master curve of dynamic modulus and phase angle were obtained by using the least square method.The experimental results show that the dynamic modulus decreases with the increase of temperature，and increases with the increase of frequency.The phase angle increases with the in-crease of temperature，and decreases with the increase of frequency.The adhesive materials are of viscoelastic char-acteristics in dynamic response.At the same temperature and frequency，the dynamic modulus of resin 202 is signifi-cantly higher than that of asphalt PG100，its phase angle is significantly lower than that of asphalt PG100，and this phenomenon became more obvious with the increase in temperature.At60℃，the dynamic modulus of resin 202 is still greater than1.13MPa，while the PG100is only about0.15mPa.Resin 202has better shear resistance than as-phalt PG100.The most unfavorable working conditions of the adhesive layer between UHPC and asphalt surface are high temperature and low frequency.Compared with 25℃ and 25Hz（about120km/h），the dynamic shear modulus of resin 202 and asphalt PG100is decreased by34.9%，and88.8 % respectively at60℃ and 5Hz（about30km/h）.For the master curve of dynamic modulus，the goodness of fit R2 of resin 202 and PG100are0.993and0.996 respec-tively.For the master curve of phase angle，the goodness of fit R2 were0.978 and0.989respectively.The regression

equations have a good fitting degree.The master curves can not only find out the material characteristics at high fre-quency and for a long time，but also predict the life and long-term service performances ofthe adhesive layer material.

Key words：bridge engineering;master curve;shear test;dynamic modulus;phase angle;glue layer;ultra high performance concrete

超高性能混凝土（Ultra-High Performance Con-crete，UHPC）被認(rèn)為是過去30年中最具創(chuàng)新性的水泥基工程材料，其結(jié)構(gòu)致密并具有優(yōu)良的力學(xué)性能及耐久性[1].輕型組合橋面新體系由“鋼-（35～50mm）UHPC-（20～40mm）瀝青面層”構(gòu)成，它可以有效降低橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)力幅、提高橋梁疲勞壽命，同時(shí)有效解決橋面鋪裝層易損難修的問題[2-3].

鋪筑在UHPC 之上的薄面層通常采用瀝青混合 料，由于剛?cè)岵牧现g的界面為復(fù)合結(jié)構(gòu)的薄弱位置，UHPC-瀝青面層在交通荷載、溫度應(yīng)力、外部環(huán) 境等作用下，可能出現(xiàn)薄面層推移、脫層、開裂等病 害，為此，需開展UHPC-瀝青面層黏層力學(xué)性能研究.目前，國內(nèi)外針對(duì)道面黏層的研究方法主要有兩種：一種是基于靜態(tài)加載的剪切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)，另一種是動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn).Leng等[4]設(shè)計(jì)了一種直接剪切試驗(yàn)裝置用于研究熱拌瀝青面層與水泥混凝土面 層之間的界面特性并確定抗剪強(qiáng)度;錢振東等[5]采用斜剪試驗(yàn)，分析與研究橡膠環(huán)氧瀝青碎石防水黏結(jié)層與環(huán)氧瀝青黏結(jié)層的抗剪性能，探討剪切角度、凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)黏結(jié)層抗剪性能的影響規(guī)律;姚波等[6]采用鋼-混界面剪切試驗(yàn)裝置，開展鋼橋面與環(huán) 氧瀝青鋪裝界面的剪切性能試驗(yàn)，分析界面破壞形 態(tài)、溫度與法向應(yīng)力對(duì)界面抗剪強(qiáng)度的影響，建立了鋪裝界面抗剪強(qiáng)度計(jì)算模型.文獻(xiàn)[7]針對(duì)UHPC表面刻槽、拋丸等糙化工藝，開展UHPC-TPO 復(fù)合試件 層間黏結(jié)性能研究，通過常溫、高溫條件下拉拔試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)，分析不同表面處理方式對(duì)層間力學(xué)性 能的影響.王楠等[8]對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料與既有混凝土試件進(jìn)行直接拉拔與直接剪切試驗(yàn)，研究混凝土粗糙度、強(qiáng)度、界面干濕狀態(tài)等對(duì)層間界面黏結(jié)性能的影響規(guī)律.

與靜力加載相比，動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)更能反映行車 荷載作用下道面結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的實(shí)際受力狀態(tài)，Mo等[9]采用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法研究了環(huán)氧聚合物混凝土和鋼橋面板之間的黏結(jié)性能，通過研究黏層的動(dòng)態(tài)響 應(yīng)和疲勞特性，建立鋼橋面板與環(huán)氧聚合物混凝土的疲勞模型;李方超等[10]自行研制動(dòng)態(tài)剪切模具，對(duì)鋼-環(huán)氧瀝青混凝土界面進(jìn)行不同頻率和溫度下的動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)，最終獲得各試驗(yàn)條件下的動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)并建立主曲線預(yù)測方程;周志剛等[11]通過直剪試驗(yàn)與有限元分析，探討不同水環(huán)境、不同荷載條件下水泥混凝土板瀝青鋪裝層間抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞 壽命變化規(guī)律;王選倉等[12]通過剪切疲勞試驗(yàn)，建立了瀝青路面層間剪切疲勞方程及疲勞壽命預(yù)估模型，并提出了基于剪切疲勞破壞的瀝青路面層間設(shè)計(jì)方法.

綜上所述，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要針對(duì)下承層與面層層 間靜力性能開展研究，未見車輛運(yùn)行工況對(duì)UHPC-瀝青面層層間動(dòng)力特性的影響分析.鑒于此，本文擬 開 展UHPC-瀝 青 面 層黏層動(dòng)力性 能研究，采用UTM-30對(duì)UHPC-SMA 界面施加動(dòng)態(tài)剪切荷載，通 過測試不同環(huán)境溫度、不同加載頻率下的動(dòng)態(tài)模量、相位角，掌握典型黏層材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能;基于時(shí)溫等效原則構(gòu)建動(dòng)態(tài)剪切模量主曲線和相位角主曲線.通過動(dòng)態(tài)特征主曲線，不僅可以獲得更寬時(shí)間域 內(nèi)黏層材料的力學(xué)特性，同時(shí)也可以預(yù)測黏層的壽 命和長期使用性能，為“鋼-UHPC-SMA”輕型組合橋 面的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)提供重要計(jì)算參數(shù).

1動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)

黏彈性材料在外部施加的動(dòng)態(tài)循環(huán)荷載作用下，位移將產(chǎn)生滯后，其應(yīng)力、應(yīng)變響應(yīng)均為時(shí)間的函數(shù)，如圖1所示.黏層材料具有黏彈性，其動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)主要包括動(dòng)態(tài)模量E（t）和相位角 δ，其中動(dòng)態(tài)模量E（t）定義為應(yīng)力幅值τ0與應(yīng)變幅值γ0之比（見 式（1）），它反映材料剛度的大小;相位角 δ表征應(yīng)力（應(yīng)變）滯后于應(yīng)變（應(yīng)力）的程度，是材料彈性變形和黏性變形的相對(duì)指標(biāo)，δ 值越小表明材料越接近于彈性性質(zhì)，反之材料接近黏性狀態(tài).完全彈性材料的相位角為0°，完全黏性材料相位角為90°，黏彈性材 料相位角介于兩者之間[13].

2? UHPC-SMA 層間動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)

為反映橋面結(jié)構(gòu)所承受的行車荷載效應(yīng)，需采用動(dòng)態(tài)加載的方式來模擬 UHPC-SMA黏層材料的受力狀況，分析層間材料動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)特征.

2.1 原材料

2.1.1? UHPC

UHPC 基體由水、石英砂、硅灰、水泥、減水劑和鋼纖維等成分組成，其中鋼纖維按體積分?jǐn)?shù)2.5% 摻入.UHPC 配合比如表1所示.

2.1.2 黏層

本文采用兩種黏層材料進(jìn)行試驗(yàn)研究，分別是 熱熔型改性環(huán)氧樹脂 202（簡稱：樹脂 202）和高黏高彈改性瀝青（簡稱：瀝青 PG100）.樹脂 202 由 A、B 兩種組分按質(zhì)量比100∶80混合而成.樹脂 202與瀝青 PG100技術(shù)指標(biāo)如表2、表3所示.

2.1.3瀝青面層

面層采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料 SMA-13，本文參照實(shí)體工程配合比，其礦料按不同粒徑的質(zhì)量比為m11～16 mm ∶m6～11mm ∶m3～6 mm ∶m0～3mm：m水泥 ∶m 礦粉= 45 ∶28 ∶ 4 ∶13∶2 ∶8的比例摻配，木質(zhì)纖維為瀝青混合料的0.3%，油石比為6.0%.集料、礦粉、木質(zhì)纖維等原材 料，經(jīng)檢驗(yàn)均滿足規(guī)范要求.

2.2 試件制備

制備尺寸為300mm×300mm×30mm的UHPC基 板，按要求養(yǎng)護(hù).對(duì)其表面進(jìn)行拋丸處理，構(gòu)造深度控制在0.4～0.55mm 之間，采用鋪砂法測定.在干凈 干燥的UHPC基板上分別涂刷黏層材料樹脂 202、瀝 青 PG-100，樹脂 202用量為0.7 kg/m2，瀝青 PG100用量為1.4 kg/m2，如圖2所示.

根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）[14]，采用輪碾法成型面層 SMA-13，形成復(fù)合試板;待其自然冷卻且達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，將 試板件切割成尺寸大小為90mm×90mm×60mm的試塊，用于動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)，切割后的試件如圖3所示.

2.3試驗(yàn)方案

采用伺服液壓系統(tǒng) UTM-30對(duì)UHPC-SMA層間 界面進(jìn)行剪切加載及數(shù)據(jù)采集，自行設(shè)計(jì)與UTM試 驗(yàn)設(shè)備匹配的直剪模具，如圖4所示.界面的剪力、剪切變形分別由力傳感器和安裝在壓頭頂部的高精度線 性 差分位移 傳 感器LVDT（Linear Variable Differential Transformer）采集，系統(tǒng)自動(dòng)記錄試件在每個(gè)加載循環(huán)中產(chǎn)生的剪切荷載和變形.試驗(yàn)采用半正矢波剪切荷載形式，應(yīng)力控制方式，應(yīng)力幅大小為0.1MPa，荷載頻率分別設(shè)定為0.1Hz、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hz、25Hz;環(huán)境箱溫度分別設(shè)置為5℃、15℃、25℃、35℃、45℃、60℃.測試不同試驗(yàn)條件下復(fù)合試件層間動(dòng)態(tài)剪切模量和相位角.

參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》[14]的相關(guān)規(guī)定，不同頻率下的循環(huán)次數(shù)取值見表4.

3試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

3.1數(shù)據(jù)處理

在每一種溫度和頻率的試驗(yàn)過程中，UTM-30采集系統(tǒng)自動(dòng)記錄多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的剪切力、位移.將剪切 應(yīng)力、剪切位移及時(shí)間等數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab中，得到如下模型：

3.2分析與討論

3.2.1動(dòng)態(tài)剪切模量與溫度的關(guān)系

樹脂 202與瀝青 PG100動(dòng)態(tài)剪切模量E（t）與溫度的關(guān)系如圖5所示.

由圖5可看出：1）樹脂 202與瀝青 PG100的動(dòng)態(tài)模量均隨著溫度的升高而降低，表明溫度是影響?zhàn)硬牧蟿?dòng)態(tài)模量的主要因素之一.2）相同溫度、相同 頻率下，樹脂 202的剪切模量明顯高于瀝青 PG100.如：5℃時(shí)，樹脂 202在頻率0.1Hz、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hz、25Hz下，其模量值分別比瀝 青 PG100高13.66%、9.36%、5.56%、9.34%、8.65%、6.88%.5～60℃下樹脂 202的所有頻率的平均動(dòng)態(tài)模量分別比瀝青 PG100大0.16 MPa、0.23MPa、0.45mPa、0.65mPa、1.03MPa、1.08 MPa;頻率為1Hz時(shí)，樹脂 202在各溫度（5～60℃）的動(dòng)態(tài)模量值分別比瀝青 PG100高出 5.56%、12.35%、42.28%、71.43%、245.24%、631.25%，且隨著溫度的升高這種趨勢更顯著.3）相對(duì)于瀝青 PG100，樹脂 202具備更好的高溫性能，如60℃時(shí)，樹 脂 202動(dòng)態(tài)模量仍大于1.13MPa，而瀝青 PG100僅為0.15mPa左右.

由于樹脂 202為二階熱固性材料，經(jīng)過復(fù)合試 件制備過程中高溫?cái)備伳雺?，樹脂材料發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)而硬化成型，固化后分子間交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此具備剛性大、強(qiáng)度高、耐高溫的特性.而瀝 青 PG100為熱塑性材料，分子鏈為線型或帶支鏈的結(jié)構(gòu)，鏈與鏈之間無化學(xué)鍵交聯(lián)，隨著溫度升高，瀝 青軟化，材料模量迅速下降.

3.2.2動(dòng)態(tài)剪切模量與頻率的關(guān)系分析

樹脂 202、瀝青 PG100動(dòng)態(tài)模量E（t）與頻率的關(guān)系如圖6所示.

從圖6可看出：1）5℃、15℃、25℃、35℃、45℃、60℃下，樹脂 202、瀝青 PG100的動(dòng)態(tài)剪切模量值均隨著加載頻率的升高而增大，但前者較后者變化幅度相對(duì)較小.2）0～10Hz范圍內(nèi)，約等效于車速0～60km/h時(shí)[15]，動(dòng)態(tài)剪切模量隨頻率（車速）增大而增大，表明在較低車速區(qū)間，需要考慮材料模量的變化對(duì)層間受力性能的影響;當(dāng)頻率>10Hz時(shí)，動(dòng)態(tài)剪切模量趨于穩(wěn)定，即車速>60km/h 條件下，可忽 略車速對(duì)黏層材料動(dòng)態(tài)模量的影響.3）低頻（0.1～5Hz）即低速（0～30km/h）、高溫（60℃）條件下，瀝青 PG100抗剪模量僅為0.08～0.19MPa，遠(yuǎn)低于樹脂 202的1.13～1.27 MPa.

3.2.3相位角與溫度的關(guān)系分析

黏層材料的相位角隨試驗(yàn)溫度、加載頻率的變化曲線如圖7所示.

由圖7可知：1）樹脂 202與瀝青 PG100的相位角 均隨著試驗(yàn)溫度的升高而增大，相位角越大，材料的黏性特征越明顯;溫度低于15℃時(shí)，兩種材料的相位角均較小，接近于彈性性質(zhì)，隨著溫度的升高，黏性性能逐漸凸顯.2）相同溫度且頻率相同時(shí)，樹脂 202的相位角低于瀝青 PG100;15℃時(shí)樹脂 202在各頻率（0.1～25Hz）下的相位角分別比瀝青 PG100低 28% ～ 45%;頻率為1Hz時(shí)，樹脂 202在各溫度（5～60℃）的相位角值分別比瀝青 PG100低 27% ～42%.3）當(dāng)溫度≥45℃時(shí)，瀝青 PG100相位角隨溫度的升高而增加的趨勢更加明顯，如60℃，5Hz（約30km/h 車速）條件下，與樹 脂 202相比，瀝 青 PG100相位角高出67.26%.研究說明，瀝青 PG100比樹脂 202黏性性能更突出，特別是高溫低速工況.

3.2.4相位角與頻率的關(guān)系分析

樹脂 202與瀝青 PG100相位角隨加載頻率的變化曲線如圖8所示.

由圖8可知：1）樹脂 202與瀝青 PG100的相位角 均隨著加載頻率的增大而減小，表明加載頻率（車速）對(duì)兩類材料的受力性能會(huì)產(chǎn)生影響.2）當(dāng)頻率≤10Hz時(shí)，隨著頻率的升高，相位角快速下降;而頻率>10Hz，即行車速度大于60km/h時(shí)，相位角趨于穩(wěn) 定.研究表明，車輛低速行駛比高速行駛更加強(qiáng)化黏層材料的黏性性能.

綜上所述，黏層的動(dòng)態(tài)剪切模量、相位角與加載 頻率、環(huán)境溫度密切相關(guān).高溫、低頻（低速）條件下，黏層材料的動(dòng)態(tài)模量較低、相位角較大，表現(xiàn)出明顯的黏彈性性能，特別是瀝青 PG100;樹脂 202 由于其固化后性能較為穩(wěn)定，受溫度和頻率的影響也較小.因此在城市道路的公交站臺(tái)、十字路口、停車場、長大縱坡、急彎陡坡等低速行駛區(qū)域，應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、氣候特點(diǎn)、交通荷載等因素，經(jīng)技術(shù)論證后確定 合理的黏層材料.特別是夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長、長大縱坡的重載大交通的道路橋梁，建議采用樹 脂 202黏層（其高溫性能顯著優(yōu)于瀝青 PG100），以避 免發(fā)生薄面層的滑移、脫落等病害.

4 基于時(shí)溫等效原理的動(dòng)態(tài)剪切模量和相位角主曲線

4.1時(shí)間-溫度等效原理與主曲線

對(duì)于瀝青、樹脂等黏彈性材料，溫度和時(shí)間影響 其力學(xué)松弛過程，同一力學(xué)過程既可以在高溫高荷 載頻率下觀測得到，又可以在低溫低荷載頻率下得到，也就是說高溫度短時(shí)間觀察與低溫度長時(shí)間觀 察是等效的，即時(shí)間-溫度等效原理（簡稱：TTS 原理）.如圖9所示，較低溫度T1和較低頻率lgf1（較長作用時(shí)間）與較高溫度T0和較高頻率lgf0（較短作用時(shí)間）有相同的動(dòng)態(tài)模量[16].

基于時(shí)間-溫度等效原理，在較窄的時(shí)間范圍 內(nèi)，測定不同溫度下的動(dòng)態(tài)模量、相位角曲線，以某一溫度作為基準(zhǔn)（即參考溫度），將各溫度下的測試曲線沿著時(shí)間坐標(biāo)按一定平移距離 lgα（T）平移后疊加，從而可以形成一條時(shí)間范圍很大的主曲線（Mas-ter curve）.

繪制黏層材料動(dòng)態(tài)模量和相位角主曲線的關(guān)鍵在于確定平移因子 lgα（T）.平移因子 lgα（T）是溫度的函數(shù)，通常采用WLF（Williams，Landel&Ferry）方程來描述[16]，但它對(duì)材料類型、試驗(yàn)溫度等都有明確的要求，在適用范圍上存在局限性[17].參考文獻(xiàn)[18-19]，本文運(yùn)用最小二乘法進(jìn)行平移因子的計(jì)算;以25℃為參考溫度，采用Matlab 編程計(jì)算平移因子 lgα（T），計(jì)算結(jié)果如表5、表6所示.

此外，為使平移因子 lg α（T）與頻率對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸 lgf匹配，以方便曲線的平移，需引入折算頻率fr[20-21]：

4.2黏層動(dòng)態(tài)剪切模量主曲線

根據(jù)主曲線繪制流程，得到樹脂202、瀝青PG100的動(dòng)態(tài)模量主曲線，如圖11所示.黏層動(dòng)態(tài)模量主曲線方程見式（14）（15）.

對(duì)回歸方程進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，其中樹脂 202的R2=0.993，殘差平方和SSR=0.0168;瀝青 PG100的R2=0.996，殘差平方和SSR=0.049;動(dòng)態(tài)模量主曲線 函數(shù)通過F檢驗(yàn)，回歸方程的擬合度優(yōu)良.

4.3黏層相位角主曲線

樹脂 202、瀝青 PG-100的相位角主曲線如圖12所示.

黏層相位角主曲線方程見式（16）（17）.

由圖12可知：相位角主曲線擬合程度較好，對(duì)回歸方程進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，系數(shù)如圖12所示，其中樹脂 202的R2=0.978、殘差平方和SSR=31.244;瀝 青 PG100的R2=0.989，殘差平方和SSR=38.361.

通過動(dòng)態(tài)模量主曲線和相位角主曲線，不僅可以獲得因?yàn)楝F(xiàn)有試驗(yàn)條件的限制而無法獲得的高頻率（短時(shí)間）下的材料特性，同時(shí)也可以預(yù)測黏層材 料的壽命和長期使用性能.

5結(jié)論

1）黏層材料的動(dòng)態(tài)剪切性能與溫度、加載頻率等因素密切相關(guān)，動(dòng)態(tài)模量隨著溫度的升高而減小，隨著頻率的增加而變大;而相位角卻隨著溫度的升高而變大，隨著頻率的增加而減小;黏層材料表現(xiàn)出 明顯的黏彈性性能.

2）樹脂 202比瀝青 PG100具備更好的抗剪性 能.相同溫度、相同頻率下，樹脂 202的剪切模量明 顯高于瀝青 PG100，其相位角明顯低于瀝青 PG100，高溫環(huán)境尤為明顯.60℃時(shí)，樹脂 202剪切模量仍大于1.13MPa，而瀝青 PG100僅為0.15mPa左右.

3）UHPC-瀝青面層黏層最不利工況為高溫與低 頻.夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長、長大縱坡的重載大交通道路橋梁，建議采用樹脂 202黏層，以避免發(fā)生薄面層的滑移、脫落等病害.

4）基于時(shí)溫等效原理和Sigmoidal 函數(shù)，得到樹 脂 202、瀝青 PG100的動(dòng)態(tài)模量主曲線、相位角主曲線.通過動(dòng)態(tài)抗剪性能主曲線，不僅可以獲得超出目 前試驗(yàn)條件的高頻率和長時(shí)間下的材料特征，同時(shí)也可以預(yù)測黏層材料的壽命和長期使用性能.

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